Evaluación del efecto del sistema de inmersión temporal (SIT) en el enraizamiento y aclimatación de plantas de Agave cupreata

Abstract

In Mexico there is an extensive demand for the establishment and cultivation of production areas for agave plantations, especially within the denomination of origin zones for the production of mezcal. Micropropagation is an efficient method for the production of large quantities of plants with homogeneous characters and free from pests. But the traditional methods are limited for commercial scaling by the properties of the semisolid medium, which generate plants with immature morphological characters for their ex-vitro survival after multiplication. The production of plants in a bioreactor and liquid medium is an alternative that has drawn the attention of recent studies, however, there are no specialized bioreactors for its production. A bioreactor based on the principle of temporary immersion system (SIT) has been developed to evaluate its ability to produce A. cupreata plants with developed characteristics capable of overcoming the stages of adaptation to ex-vitro conditions and to compare it with traditional production methods. An in-vitro propagation method was established from seeds using the BAP and Ci auxins in a semisolid medium. The effects of the temporary immersion system on rooting and acclimatization were tested ex -vitro under fluorescent light and LED light. Fresh weight, number of roots, length, shoot size, and general appearance of the plant were evaluated. In addition, the content of photosynthetic pigments; chlorophyll, carotenoids, chlorophyll/carotenoids ratio, N content was measured and survival percentage was evaluated. The results show that the bioreactor is significantly (p<0.05) more effective for rooting and for A. cupreata, obtaining seedlings with a greater quantity, number of roots and development of the apical part.

En México existe una demanda extensa para el establecimiento y cultivo de áreas de producción para plantaciones de agave, especialmente dentro de las zonas de denominación de origen para la producción de mezcal. La micropropagación es un método eficiente para la producción de grandes cantidades de plantas con caracteres homogéneos y libres de plaga, pero los métodos tradicionales se encuentran limitados para escalación comercial por las propiedades del medio semisólido, que generan plantas con caracteres morfológicos inmaduros para su supervivencia ex-vitro después de la multiplicación. La producción de plantas en biorreactor y medio líquido es una alternativa que ha llamado la atención de estudios recientes, sin embargo, no hay biorreactores especializados para la producción de plantas, y en particular de agave. En la presente investigación se desarrolló un biorreactor basado en el principio de sistema de inmersión temporal (SIT) para evaluar su capacidad para producir plantas de A. cupreata con caracteres desarrollados capaces de superar las etapas de adaptación a condiciones ex -vitro y compararlo con los métodos de producción tradicional. Se estableció un método de propagación in-vitro a partir de semillas, utilizando las fitohormonas bencilaminopurina (BAP) y cinetina (Ci) en medio semisólido con sales de Murashige y Skoog (MS). Se probaron los efectos del sistema de inmersión temporal en el enraizamiento y en la aclimatación ex -vitro bajo luz fluorescente y luz LED. Los parámetros de peso fresco, número de raíces, longitud, tamaño de brote y apariencia general de la planta fueron evaluados. Además, el contenido de pigmentos fotosintéticos como clorofila, carotenoides, relación clorofila/carotenoides, contenido de N, así como el porcentaje de supervivencia, también fueron determinados. Los resultados muestran que el biorreactor es significativamente más efectivo para el enraizamiento y de A. cupreata, obteniendo plántulas con mayor cantidad, número de raíces y desarrollo de la parte apical.